旋转电机以及搭载此旋转电机的车辆的制作方法

本实用新型涉及一种旋转电机的冷却。

背景技术：

在搭载于车辆等的旋转电机中，在卷绕于定子(stator)的线圈(coil)中，从定子突出的部分(线圈端(coil end))容易蓄积热。因此，在专利文献1中，记载了下述技术：在旋转电机的规定位置设置引导冷却液的冷却液管道(pipe)，使冷却液从冷却液管道的喷出孔朝向旋转电机的规定部分滴落。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2013-110922号公报

技术实现要素：

[实用新型所要解决的问题]

专利文献1中，由于是使冷却液朝向定子线圈的一部分滴落，因此存在无法均等地冷却定子线圈整个圆周的问题。

本实用新型是有鉴于所述情况而完成，其目的在于提供一种能够均等地冷却定子线圈的线圈端的旋转电机。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述问题，本实用新型的旋转电机包括：定子，具有定子芯(stator core)与定子线圈；转子，在所述定子的内周旋转；以及冷却液喷出部，向所述定子线圈的与所述转子的旋转轴方向垂直的线圈端面喷出冷却液。

本实用新型的旋转电机的所述定子线圈是将U字状的导体段(conductor segment)依序接合而形成，所述冷却液喷出部是向未将所述导体段接合的所述定子线圈的线圈端侧喷出冷却液。

本实用新型的旋转电机的所述冷却液喷出部喷出经压缩的冷却液，通过其反作用力而与所述转子的旋转轴同轴地回旋，向与所述转子的旋转轴方向垂直的所述定子线圈的线圈端面喷出冷却液。

本实用新型的旋转电机的所述冷却液喷出部设有多个，所述冷却液喷出部的各个以所述定子的外侧为中心进行规定角度的转动，以向定子线圈中的所述线圈端面的规定区域喷出冷却液。

本实用新型的旋转电机的所述冷却液喷出部的转动轴是与所述定子的轴心及所述转子的轴心平行地设置，所述冷却液喷出部的转动中心位于所述定子的上方。

本实用新型的车辆搭载有以上所述的旋转电机。

[实用新型的效果]

根据本实用新型，能够使旋转电机中的定子线圈的线圈端的温度分布均匀化。

附图说明

图1是表示第1实施方式的旋转电机的概要的立体图。

图2是表示第1实施方式的旋转电机的结构的剖面图。

图3是表示第1实施方式的旋转电机的其他结构的剖面图。

图4是表示第1实施方式的旋转电机中的冷却液喷出部的剖面的图。

图5是表示第2实施方式的旋转电机的概要的图。

图6是表示第2实施方式的旋转电机的冷却液喷出部的驱动机构的图。

符号的说明

S：旋转电机

1、6、8、9：冷却液喷出管(冷却液喷出部)

2：定子

3：定子线圈

31、32：线圈端

4：转子

5：冷却液喷出

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边详细说明本实用新型的实施方式。

首先，通过图1的立体图来说明第1实施方式的旋转电机S的概要。

此处，旋转电机S是作为包含混合动力(hybrid)车或燃料电池车在内的电动汽车等车辆的电动机或发电机而动作。

《实施方式1》

旋转电机S具有形成为大致圆筒状的定子2、及配置在定子2的内周侧的转子4。

定子2包含：定子芯(未图示)，由磁性材料等所形成；以及定子线圈3，设于定子芯的齿(teeth)(未图示)，用于产生使转子4旋转的力。

转子4形成为大致圆筒状，构成旋转电机S的输出轴。

在旋转电机S的输出轴上，连接有车辆的动力传递部等驱动系统机构部，因此在与连接有驱动系统机构部的一侧为相反侧的旋转电机S的端面上，设有使定子线圈3露出的开放部(图的视线方向侧)。

然后，在所述开放部，为了对因流通的驱动电流而发热的定子线圈3进行冷却，设有将冷却液直接滴落至定子线圈3的冷却液喷出管1。

冷却液喷出管1是使与转子4的旋转轴方向垂直的面与转子4的旋转轴同轴地回旋，从冷却液喷出管1的回旋直径方向的与定子线圈3对应的位置处所设的喷出孔，向定子线圈3喷出冷却液(符号5)。即，冷却液喷出管1以冷却液的喷出轨迹成为定子线圈3的端部形状的方式而回旋。

此时，冷却液加压至规定的压力而供给至冷却液喷出管1，从设于冷却液喷出管1的喷出孔喷出冷却液时，冷却液喷出管1利用冷却液的喷出反作用力而自力回旋。

要提高定子线圈3的冷却能力，则增加冷却液的喷出量。

由此，无须设置冷却液喷出管1的驱动部，便能够实现定子线圈3的冷却。

图1中，表示了在管端部设置冷却液的喷出孔，且以管的中央部的中心回旋的冷却液喷出管1，但并不限定于图1的棒状的管形状。

例如，也可在管的一端设置冷却液的喷出孔，将另一端作为回旋中心的棒状的管形状。另外，也可将管设为三叉或四叉的形状，将交叉部作为回旋中心，并在管的端部设置冷却液的喷出孔。通过增加这些管的数量，冷却液的喷出孔数增加，因此冷却液的喷出量增加而能够提高冷却性能。

对于旋转电机S的冷却液，利用对动力传递部或轴承进行润滑的自动变速箱油(Automatic Transmission Fluid，ATF)。

向定子线圈3喷出的冷却液贮留在收容旋转电机S的壳体下部，通过壳体的水冷套(jacket)来进行冷却。然后，通过油泵来抽取贮留在壳体下部的冷却液，并供给至冷却液喷出管1，并且也送往动力传递部。由此，定子线圈3的产生热被排出至旋转电机S的外部。

接下来，通过图2、图3的旋转电机S的剖面图，来更详细地说明冷却液喷出管1的结构。

图2表示定子线圈3是将U字状的导体段(conductor segment)依序接合而形成的旋转电机S的剖面。定子线圈3的线圈端31是将导体段予以接合的开放(open)侧的线圈端，线圈端32是不将导体段予以接合的闭合(close)侧的线圈端。

在线圈端32，是将导体段扭曲地形成，因此与线圈端31相比，冷却液的润湿性不佳。因此，将冷却液喷出管1设于线圈端32侧的端面，对线圈端32供给冷却液。

冷却液喷出管1是与图1同样地，以与转子4的旋转轴同轴地回旋的方式而被支撑于中央部，在与线圈端32对应的冷却液喷出管1的管长方向的位置设置冷却液的喷出孔。另外，在冷却液喷出管1的中央部上，设有旋转接头(未图示)。然后，从设有使线圈端32露出的开放部的旋转电机S的壳体壁面侧朝旋转轴方向，经由旋转接头而将冷却液供给至冷却液喷出管1。

从旋转接头流入冷却液喷出管1的冷却液从冷却液喷出管1的两端部所设的喷出孔朝向线圈端32喷出(符号5)。此时，冷却液喷出管1利用冷却液的喷出反作用力而自力回旋，对线圈端32的整个圆周供给冷却液，以均匀地冷却线圈端32。

在设于冷却液喷出管1的冷却液的喷出孔的回旋直径比线圈端32的周径小的情况下，只要以冷却液的喷出方向成为线圈端32的位置的方式来使冷却液的喷出方向朝径方向倾斜地形成喷出孔即可。喷出孔的形状将后述。

虽未图示，但也可设为适用下述技术的结构：在线圈端31，设置专利文献1所记载的引导冷却液的冷却液管道，将冷却液从冷却液管道的喷出孔滴落至线圈端31的上部。滴落至线圈端31上部的冷却液是朝向线圈端31的下部滴落，以对线圈端31进行冷却。

由此，能够对线圈端31与线圈端32的两侧进行冷却。

图2中图示了从旋转电机S的壳体壁面侧供给冷却液的情况，但也可设置沿旋转轴方向贯穿转子4的中心部的冷却液流通路，以从线圈端31侧供给冷却液。

在设置沿旋转轴方向贯穿转子4的中心部的冷却液流通路的情况下，如图3所示，能够在线圈端31与线圈端32的两侧设置冷却液喷出管(1、6)。

详细而言，线圈端32设置图2中说明的冷却液喷出管1，从自力回旋的冷却液喷出管1向线圈端32喷出冷却液(符号52)。未图示的冷却液喷出管1的旋转接头连接于沿旋转轴方向贯穿转子4的中心部的冷却液流通路，对冷却液进行分流。然后，在冷却液流通路中流通的冷却液被供给至冷却液喷出管6。

冷却液喷出管6是与冷却液喷出管1同样地，以与转子4的旋转轴同轴地回旋的方式而被支撑于中央部，在冷却液喷出管6的管长方向的与线圈端31对应的位置设置冷却液的喷出孔。而且，在冷却液喷出管6的中央部，设置有旋转接头(未图示)。

在冷却液流通路中流通的冷却液从旋转接头流入冷却液喷出管6，并从冷却液喷出管6的两端部所设的喷出孔朝向线圈端31喷出(符号51)。此时，冷却液喷出管6利用冷却液喷出的反作用力而自力回旋，向线圈端31的整个圆周供给冷却液，以均匀地冷却线圈端31。

接下来，通过图4，对冷却液喷出管1或冷却液喷出管6中所设的冷却液的喷出孔进行说明。

图4是冷却液的喷出孔的管长方向的剖面图。

冷却液的喷出孔是形成为，从线圈端31、32的端面的直角方向以规定的斜度来喷出冷却液。然后，在冷却液喷出管1或冷却液喷出管6的端部所设的喷出孔分别以冷却液的喷出方向成为相反方向的方式而形成。

由此，冷却液被倾斜地喷出至线圈端31、32的端面(符号5)，借助所述冷却液的喷出反作用力，冷却液喷出管1或冷却液喷出管6自力回旋。

另外，也可使喷出孔倾斜成冷却液向冷却液喷出孔的回旋轨迹更外侧喷出。由此，能够缩短冷却液喷出管1或冷却液喷出管6的管长，因此即使在旋转电机S端面的使定子线圈3露出的开放部窄的情况下，也能够进行定子线圈3的冷却。

根据所述实施方式1的旋转电机S，由于向定子线圈3的线圈端整个圆周喷出冷却液，因此能够进行定子线圈3的温度分布的均匀化。

另外，由于冷却液喷出管1借助冷却液的喷出而自力回旋，因此无须设置冷却液喷出管1的驱动部，能够提供故障少的冷却装置。

进而，通过调整冷却液的喷出量，能够进行冷却性能的调整，因此能够实现旋转电机S的性能提高。

《实施方式2》

所述实施方式1的旋转电机S中，对下述示例进行了说明，即，对定子线圈3供给冷却液的冷却液喷出管1的回旋中心以与转子4的旋转轴同轴地回旋的方式受到支撑，但接下来，通过图5与图6来说明下述结构，即，将冷却液喷出管1的转动中心设置于旋转电机S的外侧，对定子线圈3供给冷却液以进行冷却。

图5表示第2实施方式的旋转电机S中，对定子线圈3的线圈端32的端面喷出冷却液的冷却液喷出管1的喷出孔的转动轨迹，图5是对第2实施方式的旋转电机S的概要进行说明的图。

以下，“转动”是指如“摇头运动”那样，朝正反两方向作圆弧运动。

图5的转动轨迹9a、9b表示在未图示的冷却液喷出管9(参照图6)上所述的两个冷却液喷出孔在冷却液喷出管9转动时的转动轨迹。从喷出孔喷出冷却液，对转动轨迹9a、9b附近的线圈端32的端面供给冷却液。

而且，图5的转动轨迹8a、8b表示在未图示的冷却液喷出管8(参照图6)上所设的两个冷却液喷出孔在冷却液喷出管8转动时的转动轨迹。从喷出孔喷出冷却液，对转动轨迹8a、8b附近的线圈端32的端面供给冷却液。

设在定子线圈3上方的两个转动中心7分别表示冷却液喷出管9与冷却液喷出管8的转动中心，与转子4的旋转轴平行。

即，冷却液喷出管9与冷却液喷出管8是以管的端部为中心进行规定角度的往复运动，从冷却液喷出管9与冷却液喷出管8上各设有两个的喷出孔喷出冷却液，以对线圈端32的端面的规定区域供给冷却液。

在线圈端32的转动轨迹8a与转动轨迹9a之间的区域，不进行冷却液喷出管9与冷却液喷出管8对冷却液的供给。因此，虽未图示，但也可设为适用下述技术的结构，即：在线圈端32，设置专利文献1所记载的引导冷却液的冷却液管道，使冷却液从冷却液管道的喷出孔滴落至线圈端32的上部。滴落至线圈端32上部的冷却液朝向线圈端32的转动轨迹8a与转动轨迹9a之间的区域滴落。在此情况下，也可去除形成转动轨迹8a与转动轨迹9a的喷出孔。

另外，对于线圈端32的转动轨迹9a与转动轨迹8b之间的区域、和转动轨迹8a与转动轨迹9b之间的区域，也不直接供给冷却液，而是使线圈端32上部的冷却液滴落来进行冷却。

接下来，通过图6来说明使冷却液喷出管9与冷却液喷出管8进行规定角度的往复运动的驱动机构的一例。

图6的驱动机构在对应于转动中心7(参照图5)的位置且冷却液喷出管9的端部上设有从动侧滑轮(pulley)11，在冷却液喷出管8的端部上设有从动侧滑轮10。进而，从动侧滑轮11与从动侧滑轮10通过皮带(belt)13而连接于驱动侧滑轮12。

通过所述滑轮机构，随着驱动侧滑轮12的规定角度的往复运动，从动侧滑轮11与从动侧滑轮10进行规定角度的往复运动，因此冷却液喷出管9与冷却液喷出管8能够进行图5中所说明的转动。

再者，在图6的机构中，为了防止冷却液喷出管9与冷却液喷出管8的干涉，当然是使冷却液喷出管9与冷却液喷出管8在不同的面上转动。

另外，并不限定于冷却液喷出管9与冷却液喷出管8这两个，也可在定子线圈3的上方设置一个冷却液喷出管而进行规定角度的转动，从设于冷却液喷出管的两个喷出孔向线圈端32的上部与下部喷出冷却液。

根据所述实施方式2的旋转电机S，由于使供给冷却液并且成为冷却液喷出管的旋转中心的管端部位于定子线圈3的外侧，因此能够提高冷却液的配管路径的自由度，从而能够容易地实施。

另外，以与设置引导冷却液的冷却液管道使冷却液从冷却液管道的喷出孔滴落至线圈端32上部的方式组合的情况下，能够向线圈端32的端部下侧供给冷却液，因此能够容易地进行依靠滴落冷却液的方式难以冷却的线圈端32的端部下侧的冷却，从而能够实现定子线圈3的温度分布的均匀化。

本实用新型并不限定于所述实施方式，包含各种变形例。所述实施方式是为了便于本实用新型而详细说明，未必限定于具备所说明的所有结构。